پیشرفت‌های قابل‌توجه سلول‌های فتوولتائیک

به گزارش "برق نيوز" طی سالیان اخیر، سلول های فتوولتائیک همواره یکی از تیترهای خبری روزانه در سایتها و وبلاگهای مختلف بوده است. 

اما آنچه که سلول های فتوولتائیک یا همان سلول های خورشیدی را برای پیگیری خبری جذاب می‌کند چیست؟! پاسخ این سئوال بسیار ساده است! از کاهش چشمگیر قیمت پنل های خورشیدی ، افزایش بازدهی سلولها همگام با پیشرفت تکنولوژی و توسعه روزافزون این صنعت می‌توان به عنوان مهمترین عوامل ایجاد این جذابیت نام برد. از یک سو، قیمت سلول های فتوولتائیک از سال ۱۹۹۷ تا کنون با افت ۹۹ درصدی مواجه بوده‌ و از سویی دیگر، بازدهی آنها تا حد قابل قبولی افزایش داشته است. اگر چه محاسبات مربوط به تبدیل انرژی و ارزیابی راندمان، یکی از نکاتی است که مستلزم وجود دانش در این خصوص و شناخت کامل سلولهای فتوولتائیک و نحوه کارکرد آنهاست.

بارها و بارها در مورد ریشه لغوی فتوولتائیک صحبت به میان آمده است، اما جالب است بدانید که این واژه برای نخستین بار در سال ۱۸۳۹ میلادی و زمانی که یک فیزیکدان جوان ۱۹ ساله به نام A.E.Becquerel اولین سلول فتوولتائیک را ساخت مورد استفاده قرار گرفت. این سلول با کارایی ۱% قادر به تبدیل نور خورشید به جریان برق بود!!

نمودار زیر به خوبی نمایانگر افزایش کارایی سلول های فتوولتائیک بین سالهای ۱۹۹۷ تا ۲۰۱۰ میلادی است. بنابر گزارش مؤسسه Fraunhofer ، در سال ۲۰۱۳ میلادی، یک تیم تحقیقاتی آلمانی-فرانسوی موفق به ساخت سلول خورشیدی شدند که قادر بود ۴۴٫۷% از نور خورشید تابیده شده بر آن را به انر‍ژی الکتریکی تبدیل سازد.

اندازه گیری بازدهی سلول های خورشیدی

با توجه به هندبوک انرژی های تجدیدپذیر ، بازدهی تبدیل انرژی (ECE) از تقسیم توان الکتریکی تولید شده توسط سلول خورشیدی به توان نور تابیده شده به سلول بدست می‌آید. اما در واقعیت، با توجه به مدلهای مختلف سلولها و شرایط بیشماری که بر روی سلولها تأثیرگذار است، محاسبه بازدهی کمی پیچیده‌تر از یک تقسیم ساده خواهد بود. کمیسیون بین‌المللی الکتروتکنیکال (IEC) استانداردهایی را برای اندازه‌گیری بازدهی سلول های فتوولتائیک تعریف و تدوین نموده است.

جهت تشخیص اینکه کدام سلول خورشیدی از سایر رقبا بهتر و کارآمدتر است، اندازه‌گیری صحیح و اصولی بازدهی آن و ایجاد شرایطی برای مقایسه معتبر برندهای مختلف از ضروریات است. به همین منظور هنری اسنیث، فیزیکدان فعال در دانشگاه آکسفورد راهنمای اندازه‌گیری بازدهی سلول های خورشیدی را که در نشریه Energy & Environmental Science نیز به چاپ رسیده منتشر ساخته است. در این مقاله، مجموعه عواملی که باید در محاسبه دقیق بازدهی یک تجهیز مد نظر داشت به همراه منابع احتمالی خطا ارایه شده است.